KR100328016B1

KR100328016B1 - Composition for simultaneous desiliconization and desulfurization of hot metal

Info

Publication number: KR100328016B1
Application number: KR1019970020289A
Authority: KR
Inventors: 서성모; 손호상; 김태호
Original assignee: 이구택; 포항종합제철 주식회사
Priority date: 1997-05-23
Filing date: 1997-05-23
Publication date: 2002-07-03
Also published as: KR19980084475A

Abstract

PURPOSE: A composition for simultaneous desiliconization and desulfurization of hot metal is provided, which is characterized in that the composition is manufactured by adding a certain amount of waste slag from converter to CaO based desiliconization agent, thus it can save quick lime and prevent slopping. CONSTITUTION: The composition for simultaneous desiliconization and desulfurization of hot metal comprises (a) 60 to 70 wt.% of CaO based desiliconization agent comprising CaO 71 to 75 wt.%, CaF2 2.1 to 4.3 wt.%, C 6.3 to 9.0 wt.% and inevitable impurities; and (b) 40 to 30 wt.% of waste slag from converter.

Description

Simultaneous deflow and deregulation of molten iron

본 발명은 고로에서 출탕된 용선을 탈류처리함과 동시에 효율적으로 탈규처리할 수 있는 조성물에 관한 것이다.The present invention relates to a composition capable of efficiently de-siliciating at the same time as degassing the molten iron from the blast furnace.

일반적으로 용선의 탈규, 탈류처리는 고로에서 용선을 토페도 래들 카(Topedo Leddle Car;이하,'TLC'라 한다)로 출선하는 도중에 용선중의 Si상태가 불안정한 경우 출선류에 밀스케일, 소결반광 등의 탈규제를 첨가하여 용선탈규를 실시한후 TLC를 예비처리장으로 이송하고, 이어서 TLC내의 랜스를 통해 탈류제를 취입하여 용선탈류를 실시한다. 탈규 및 탈류처리된 용선을 장입래들에 장입한 후 출선하여 슬래그 배재장에서 슬래그 배재처리를 실시한 다음 전로에 장입한다.In general, degreasing and deflow treatment of molten iron is performed on a mill scale and sintered semi-reflective line when the molten iron is unstable while the molten iron is unloaded from the blast furnace to the Topedo Leddle Car (hereinafter referred to as 'TLC'). After demelting and adding the deregulation agent, the TLC is transferred to the pretreatment plant, and then the desulfurizing agent is blown through the lance in the TLC to carry out the molten iron. After degreasing and defluxing the molten iron is charged to the charging ladle, it is unloaded and subjected to slag discharging treatment at the slag treatment plant and then charged to the converter.

전로에 장입된 용선은 정련처리하는데, 이때 용선의 염기도가 3-4일 때 탈린이 가장 효과적으로 일어나므로 CaO/SiO₂로 표기되는 용선의 염기도를 3-4로 조절하기 위해 노내에 생석회(CaO)를 첨가한다. 예를들면 전로정련시 280톤 용선중 Si성분이 0.4%일 때 노내 존재하게 되는 용선중의 Si의 중량이 1120Kg으로 노내 정련을거쳐 용선으로 부터 생성되는 SiO₂의 중량은 2.4톤이 되고, 이를 염기도 4로 조정하기 위해서 생성회를 약 9.6톤 가량 전로내로 투입하게 된다.The molten iron charged into the converter is refined. In this case, when the basicity of the molten iron is 3-4, delineation occurs most effectively, and thus, quicklime (CaO) in the furnace is used to control the basicity of the molten iron represented by CaO / SiO ₂ to 3-4. Add. For example, in the refining process, when the Si component of the 280 ton molten iron is 0.4%, the weight of Si in the molten iron which is present in the furnace is 1120 Kg, and the SiO ₂ produced from the molten iron is 2.4 ton. In order to adjust the basicity to 4, about 9.6 tonnes of ash is introduced into the converter.

상기한 바와 같이 고로에서 출선되는 용선은 특수한 경우를 제외하고는 탈규처리를 하지 않고 전로에 장입되기 때문에 용선중의 Si함량이 높아 생성회를 과다 투입하여 비경제적인 제강처리를 실시하고 있는 실정이다. 더욱이 생석회의 투입량이 증가하면 노내에 존재하는 총 슬래그의 양이 많게 되어 정련과정에서 생성된 기포들이 슬래그 층을 통과하지 못하여 기포와 함께 슬래그가 전로 바깥쪽으로 거대하게 흘러나오는 슬로핑이라는 슬래그의 넘침현상이 발생하게 되어 조업안정성에도 큰 문제를 발생시키게 된다.As mentioned above, the molten iron drawn out from the blast furnace is charged into the converter without desulfurization treatment, except in special cases, so the Si content in the molten iron is high, and the production ash is excessively injected to perform uneconomic steelmaking. In addition, when the input of quicklime increases, the total amount of slag present in the furnace increases, so that bubbles generated during the refining process do not pass through the slag layer, and the slag overflows with the bubbles and the slag flows out to the outside of the converter. This will cause a big problem in operational stability.

한편, 예비처리공정에서 탈류처리할 때 사용하는 탈류제로는 CaC₂계, Mg계, CaO계등이 있는데 이중 CaO계 탈류제가 주로 사용되고 있다. 현재 이러한 탈류제의 과다한 투입으로 인한 제조원가 상승을 억제하기 위해 그 사용량을 저감하거나 대체할 수 있는 저렴한 탈류제가 요구되고 있다.On the other hand, the desorbents used in the deflow treatment in the pretreatment process include CaC ₂ , Mg, CaO, etc. Of these, CaO-based desorbents are mainly used. At present, there is a need for an inexpensive desorbent that can reduce or replace the amount used in order to suppress the increase in manufacturing cost due to the excessive input of such desorbent.

이에, 본 발명은 상기 종래문제를 해결하기 위하여 안출된 것으로,Accordingly, the present invention was made to solve the above conventional problem,

본 발명의 목적은 종래 탈류제의 일부를 전로폐슬래그로 대체함으로써 보다 경제적이면서 종래의 탈류제와 동등 이상의 탈류능을 가지고, 동시에 탈규능도 가지는 용선의 동시 탈류, 탈규제를 제공함에 있다.SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide simultaneous removal and deregulation of molten iron, which is more economical and has the same or better degassing capacity as the conventional degassing agent by replacing part of the conventional degassing agent with converter waste slag.

도 1은 탈류제의 첨가량에 따른 탈류능을 나타내는 그래프1 is a graph showing the dewatering capacity according to the amount of desorbing agent added

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 용선 동시 탈류, 탈규제는 중량%로, CaO를 71-75%함유한 CaO계 탈류제:60-70% 및 전로폐슬래그:40-30%로 구성된다.In order to achieve the above object, the molten iron simultaneous degassing and deregulating agent of the present invention is composed of 70% by weight of CaO-based desulfurizing agent: 60-70% and converter slag: 40-30%.

이러한 본 발명은 종래의 탈류제에 다성분계로서 탈규반응 원소인 FeO, Mn0를 함유한 전로폐슬래그를 일정량 첨가하고, 그 혼합비를 제어하는데 그 특징이 있으며, 이를 구체적으로 설명하면 다음과 같다.The present invention has a feature of adding a predetermined amount of converter slag containing FeO, Mn0, which is a siliceous reaction element, as a multi-component system, and controlling the mixing ratio thereof, which will be described in detail as follows.

일반적으로 용선에 CaO계 탈류제를 첨가할 때 주된 탈류반응은 CaO가 유도하며, 그 반응식은 하기식(1)와 같다.In general, when the CaO-based desorbent is added to the molten iron, the main dehydration reaction is CaO-induced, and the reaction formula is shown in the following equation (1).

이와같이 CaO계 탈류제를 첨가할 때 중요한 것은 CaO 함량으로, 통상 예비처리공정에서 사용되는 CaO계 탈류제는 CaO가 71-75% 함유한 탈류제이다.In this way, the CaO content is important when adding the CaO-based desorbent, and the CaO-based desorbent usually used in the pretreatment process is a desorbent containing 71-75% of CaO.

본 발명은 이러한 통상의 탈류제로서 CaO가 71-75% 함유한 탈류제이면 가능하며 그 외의 성분은 본 발명에 극히 영향이 적으므로 특별히 한정하지 않는다. 이러한 탈류제의 대표적인 것으로는 CaO:71-75%, CaF2:2.1-4.3%, C:6.3-9.0% 및 기타 불가피한 성분으로 조성되는 CaO계 탈류제를 예로 들 수 있다.The present invention can be used as long as it is a common type of desorbent containing 71-75% of CaO, and other components are not particularly limited since they have very little effect on the present invention. Representative of such desorbents include CaO based desorbents composed of CaO: 71-75%, CaF2: 2.1-4.3%, C: 6.3-9.0% and other unavoidable components.

본 발명에 의하면, 상기와 같이 조성되는 CaO계 탈류제에 다성분계인 전로폐슬래그를 일정비로 배합하면 유황 캐퍼시티(Capacity)가 증가되어 종래의 탈류제에 비교하여 동등이상의 탈류능을 갖는다. 또한, 상기 전로폐슬래그는 FeO와 MnO을 함유하고 있어, 하기(2)와 같이 FeO(MnO)와 Si와의 0에 대한 치환반응으로 종래의 탈류제가 탈규능을 동시에 갖도록 한다.According to the present invention, when a multi-component converter slag is formulated in a predetermined ratio to the CaO-based desorbent, which is formed as described above, sulfur capacity is increased to have a dewatering ability equal to or higher than that of a conventional desorbent. In addition, the converter slag contains FeO and MnO, so that the conventional desorbing agent has a de-functionality at the same time by a substitution reaction of 0 with FeO (MnO) and Si as shown in (2).

이러한 본 발명에 적합한 전로폐슬래그는 전로에서 발생되는 페슬래그이면 가능하며, 그 대표적인 성분으로는 CaO:41-42%, SiO₂:11-13%, Al₂O₃:3-3.5%, MgO:7-8%, MnO:4-5%, T.Fe:20-22%, P₂O₅:2-3, TiO₂:1-2를 함유한 것을 예로 들 수 있다.The converter closed slag suitable for the present invention may be a peslag generated from a converter, and typical components thereof include CaO: 41-42%, SiO ₂ : 11-13%, Al ₂ O ₃ : 3-3.5%, and MgO. Examples include: 7-8%, MnO: 4-5%, T.Fe: 20-22%, P ₂ O ₅ : 2-3, and TiO ₂ : 1-2.

상기와 같은 CaO계 탈류제와 전로폐슬래그의 혼합은 중량비로 7:3-6:4 정도로 함이 바람직하다. 그 이유는 상기 CaO계 탈류제가 70%를 넘어서면 상대적으로 전로폐슬레그 함량이 적어져 탈규 효과가 미미하며, 상기 CaO계 탈류제가 60%미만이면 즉, 전로폐슬래그가 40%를 넘어서면 상대적으로 CaO계 탈류제가 적어 탈류효과가 떨어지기 때문이다.It is preferable that the mixing of the CaO-based desorbent and the converter closed slag is performed in a weight ratio of about 7: 3-6: 4. The reason for this is that when the CaO-based desorbent exceeds 70%, the converter waste slag content is relatively small, and the desulfurization effect is insignificant. When the CaO-based desorbent is less than 60%, that is, when the converter closed slag exceeds 40%, This is because there is less CaO-based desorbent and the deflow effect is inferior.

이와같이 조성된 용선의 동시 탈류, 탈규제는 종래의 탈류제와 동등이상의 탈류능이 확보되고 또한, 전로정련시 생석회 투입량을 저감할 수 있다. 예를들면 종래, 노내 정련을 거쳐 용선으로 부터 생성되는 SiO₂의 중량은 2.4톤이 되고, 이를 염기도 4로 조정하기 위해서 생석회를 약 9.6톤 가량 전로내로 투입하였는데, 본 발명에 의하면 용선중 Si량이 저감되어 매 차지(Charge)당 350Kg의 생석회를 저감할 수 있게 된다. 이에 따라 전로에서 발생되는 슬로핑 현상까지도 국부적으로 저감하여 종래보다 안정된 조업을 할 수 있게 된다.Simultaneous degassing and deregulation of the molten iron thus formed ensures a degassing capacity equal to or higher than that of a conventional degassing agent, and can reduce the amount of quicklime input during converter refining. For example, conventionally, the weight of SiO ₂ generated from molten iron after refining in the furnace is 2.4 tons, and in order to adjust it to basicity 4, about 9.6 tons of quicklime is introduced into the converter. It is possible to reduce 350Kg quicklime per charge. As a result, even the slope phenomenon generated in the converter can be locally reduced, resulting in more stable operation than before.

이하, 본 발명을 실시예를 통하여 구체적으로 설명한다.Hereinafter, the present invention will be described in detail through examples.

실시예Example

100Kg 유도로에서 하기표 1과 같은 조성을 갖는 종래의 CaO계 탈류제 및 CaO계 탈류제 와 전로폐슬래그를 여러 가지 비로 혼합한 동시 탈류, 탈규제를 분체 취입랜스를 통하여 첨가하는 경우 각각의 탈류능 및 탈규능을 비교하는 실험을 하였다. 이때 사용된 용선은 Si:0.25-0.45%, Mn:0.25-0.36%, P:0.95-0.12%, S:0.025-0.045%의 조성을 갖고 있는 것이었고, 탈류전 슬래그는 CaO:40-45%, SiO₂:30-40, Al₂O₃:7-10%로 이루어진 것을 1Kg 장입하였다. 용선은 50Kg이었다. 실험은 약 1400℃로 반응온도를 조정하였으며 실험온도에 이르렀을 때, 상기에서 같이 준비된 종류별 탈류제를 투입한 후 탈류능 및 탈규능을 측정하고 그 결과를 하기표 1에 나타내었다. 그리고, 탈류제의 첨가량에 따른 탈류능을 도1에 나타내었다.In the case of adding a conventional CaO-based degassing agent, a CaO-based degassing agent, and a converter waste slag mixed in various ratios in a 100 kg induction furnace in various ratios, and adding a deregulation agent through a powder blowing lance, And experiment to compare de-functionality. The molten iron used was Si: 0.25-0.45%, Mn: 0.25-0.36%, P: 0.95-0.12%, S: 0.025-0.045%, and the slag before desulfurization was CaO: 40-45%, ₁ Kg of SiO ₂ : 30-40 and Al ₂ O ₃ : 7-10% were charged. The molten iron was 50 kg. The experiment was adjusted to the reaction temperature to about 1400 ℃ and when the experimental temperature was reached, the dehydrating capacity and de-functionality was measured after adding the degasser for each type prepared as described above and the results are shown in Table 1 below. And, the dehydrating capacity according to the amount of the desorbing agent is shown in FIG.

상기표 1에 나타낸 바와 같이, CaO를 단독 사용한 종래예의 경우 탈류효율은 80%이상이고, 탈규반응은 거의 진행되지 않음을 알 수 있다. 또한, CaO계 탈류제의 함유량이 적은 비교예(1,2)의 경우 탈류가 제대로 안됨을 알 수 있다. 또한, 전로폐슬래그가 적게 함유된 비교예(3)의 경우 전로 폐슬래그의 함유량이 적어 전로폐슬레그내에 존재하는 T.Fe의 환원에 의한 탈규효과는 없으며, 또한 전로폐슬래그의 재활용 측면과 종래 CaO계 탈류제의 원단위 저감을 특징으로 하는 본 발명의 목적에도 상반되는 것을 알 수 있다. 또한, 전로폐슬래그를 단독 사용한 비교예(4)의 경우 탈규반응은 진행되었나, 탈류반응에 있어서는 종래의 CaO계 탈류제에 비해 탈류율이 훨씬 낮은 60%의 수준을 보이고 있음을 알 수 있다.As shown in Table 1, in the case of the conventional example using CaO alone, the degassing efficiency is 80% or more, and it can be seen that the desulfurization reaction hardly proceeds. In addition, it can be seen that in the case of Comparative Examples (1, 2) having a small content of CaO-based desorbent, dehydration was not performed properly. In addition, in the comparative example (3) containing less converter waste slag, the content of converter waste slag was low, so that there was no deregulation effect due to the reduction of T.Fe present in the converter waste slag. It turns out that it is contrary to the objective of this invention characterized by the raw unit reduction of CaO type | system | group desorbent. In addition, in the case of Comparative Example (4) using the converter closed slag alone, the desulfurization reaction proceeded, but the desulfurization reaction showed a level of 60%, which is much lower than the conventional CaO-based desorbent.

반면, 본 발명 조건에 부합되는 발명예(1-2)의 경우 종래의 CaO계 탈류제와 동등수준의 탈류효과와 더불어 탈규효과까지도 얻음을 알 수 있다.On the other hand, in the case of Inventive Example (1-2) meeting the conditions of the present invention, it can be seen that the desulfurization effect is obtained in addition to the degassing effect equivalent to that of the conventional CaO-based desulfurizing agent.

한편, 도 1에 나타난 바와 같이 종래예의 경우 탈류제를 원단위 3, 6, 7Kg/Ton으로 각각 투입하면 탈류율이 급격히 증가하다가 원단위 7-8Kg/Ton으로 각각 투입하면 탈류율이 거의 증가하지 않음을 알 수 있다. 이때의 최대 탈류율은 83-88%를 나타내고 있었다. 한편, 전로슬래그를 단독으로 첨가한 비교예(4)의 경우 종래예와 비교하여 원단위 증가에 따라 매우 완만한 탈류율의 증가를 보이고 있으며, 원단위 10Kg/Ton에서도 탈류율이 60%정도밖에 안되었다. 반면, CaO계 탈류제와 전로폐슬로그가 60:40의 배합비로 된 발명예(1)의 경우 8Kg/Ton이상에서 종래의 CaO계 탈류제와 거의 동등 수준의 탈류율을 가짐을 알 수 있었다.On the other hand, in the case of the conventional example as shown in Figure 1 when the dehydrating agent is added to the raw unit 3, 6, 7Kg / Ton, respectively, the dehydration rate is increased sharply, but if each input to the raw unit of 7-8Kg / Ton does not increase almost Able to know. The maximum discharge rate at this time was 83-88%. On the other hand, the comparative example (4) in which the converter slag was added alone showed a very moderate increase in dehydration rate according to the increase of the raw unit compared with the conventional example, and the discharge rate was only about 60% even at the 10 Kg / Ton unit. . On the other hand, in the case of Inventive Example (1) having a CaO-based desorbent and a converter closed slaw having a compounding ratio of 60:40, it was found that the dissociation rate was almost equivalent to that of the conventional CaO-based desorbent at 8 Kg / Ton or more.

상술한 바와 같이, 본 발명은 CaO계 탈류제에 전로폐슬래그를 일정량 함유하여 종래 탈류제와 비교하여 동등 이상의 탈류능과 더불어 탈규능을 가지는 용선의 동시 탈류, 탈규제를 제공함으로써 전로정련시 생석회를 절감하고, 이에 따라 슬로핑을 방지하는 효과가 있는 것이다.As described above, the present invention contains a predetermined amount of converter slag in the CaO-based desulfurizing agent to provide a simultaneous de-flowing, deregulation of molten iron having a deregulation capacity equal to or higher than that of the conventional desulfurizing agent, and lime quickening during converter refining It is to reduce the effect, thereby preventing the slope.

또한, 제철소의 전로에서 발생되어 폐기되는 전로폐슬래그를 재활용함으로써 환경친화적인 탈류, 탈규제를 제공하고, 용선제조원가 측면에서도 유리한 효과가 있는 것이다.In addition, by recycling the converter waste slag generated and discarded in the converter of the steel mill, it provides an environmentally friendly de-gassing, deregulation, it is advantageous in terms of charter manufacturing cost.

Claims

By weight, CaO: 71-75%, CaF ₂ : 2.1-4.3%, C: 6.3-9.0% and other unavoidable components CaO based desorbent: 60-70% and converter slag: 40-30% Simultaneous degassing and deregulation of molten iron